风口观察 | 钠离子电池来了!万亿巨头掘金新赛道 锂离子电池会被取代吗?

2021-07-31 13:50 大众报业·风口财经阅读 (23838) 扫描到手机

原标题:风口观察 | 钠离子电池来了!万亿巨头掘金新赛道,锂离子电池会被取代吗?

  目前智能电子设备中广泛应用于我们的生活中,这些设备多数都需要电池,电池性能也是消费者对产品的评判标准之一。不可否认的是,目前在消费电子市场和新能源汽车市场,锂离子电池仍然是一家独大。然而,世界在向前发展,锂电池不可能没有竞争者,如今,这个竞争者就已经来了。

  7月29日,宁德时代预热许久的钠离子电池亮相,董事长曾毓群表示,钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,将与锂离子电池相互兼容互补,多元化的技术路线是动力电池产业长期稳定发展的重要保障。

  钠电池和锂电池有啥区别?钠离子电池横空出世,将给世界带来什么样的影响?锂离子电池地位会被取代吗?

全球最高水平的钠离子电池亮相

  钠离子电池要亮相的消息在今年5月传出,当时宁德时代董事长曾毓群年度股东大会上表示,宁德时代将于今年7月前后发布钠离子电池。

  自此之后,钠离子电池的热度不减,市场一直期待钠离子电池的落地。

  7月29日,钠离子电池终于亮相。宁德时代举行了首场线上发布会,董事长曾毓群发布了宁德时代的第一代钠离子电池,同时创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。

  曾毓群表示,钠离子电池在低温性能、快充以及环境的适应性等方面拥有独特的优势,将与锂离子电池相互兼容互补,多元化的技术路线是动力电池产业长期稳定发展的重要保障。

  曾毓群表示,有人认为电池的化学体系已很难创新,只能在物理结构上做些改进。“但我们认为,电化学的世界,就像能量魔方,未知远远大于已知,我们乐此不疲地探索着其中的奥秘。”

  作为宁德时代创新技术产业化的又一里程碑式成果,钠离子电池将为能源清洁化和交通电动化提供全新解决方案,推动“碳中和”目标早日实现。

  宁德时代研究院副院长黄起森在钠离子电池发布会上表示,第一代钠离子电池有以下主要性能指标:

  1、电芯单体能量密度已经达到了160Wh/kg;

  2、在常温下充电15分钟电量就可以达到80%,具备了快充能力;

  3、在零下20°C低温的环境下,仍然有90%以上的放电保持率;

  4、在系统集成效率方面,可以达到80%以上;

  5、热稳定性远超国家强标的安全要求。

  “总体来看,第一代钠离子电池的能量密度略低于目前的磷酸铁锂电池,但是在低温性能和快充方面具有明显的优势。特别是在高寒地区,高功率应用场景。” 黄起森说。

  可以说,第一代钠离子电池既可应用于各种交通电动化场景,尤其在高寒地区具有突出优势,又可灵活适配储能领域全场景的应用需求。

  在业内来看,7月29日公布的钠离子电池,性能超出了此前市场预期。衡量标准有两个指标,一个是单体能量密度,另外一个是循环使用寿命。

  单体能量密度来看,宁德时代的第一代钠离子电池能量密度达160Wh/kg。据光大证券近期统计,国内两家龙头中科海钠、钠创新能源的钠离子电池能量密度分别为135Wh/kg、120Wh/kg,英国Faradion公司能量密度则达到140Wh/kg。黄起森表示,这是目前全球最高水平,下一代钠离子电池能量密度将突破200Wh/kg,预计2023年形成基本产业链。

  另据宁德时代内部人士介绍,第一代钠离子电池的循环次数为3000次。

钠电池比锂电池有啥优势?

  事实上,钠离子电池并非一个全新的产业概念。

  在元素周期表中,钠元素与锂元素位于同一主族,二者的化学性质、电池工作原理非常相似。钠离子电池的工作机理和电池结构与锂离子电池类似,均是通过金属离子在正负极之间迁移实现充放电功能。二者主要区别在于电池材料,钠离子电池正级一般由钠离子层状氧化物等构成,负极则以硬碳代替锂电池使用的石墨。

  锂离子的离子半径、电势等方面优于钠离子,现阶段电芯单体密度锂电池表现更好,并已形成一定规模的市场,钠离子的优势是储量大,开采难度和提炼成本更低。

  中泰证券在研报中指出,钠离子电池的研究起始于上世纪70年代,但与锂离子电池相比进展相对缓慢,2010年前后学术界开始重视钠离子电池的研发,2015年第一代钠离子电池开始迈入商业化进程。

  为何在锂离子电池日趋成熟的同时,钠离子电池会“横空出世”?

  华金证券在相关研报中表示,这是基于钠离子电池的三大优势,分别是自然界存在丰富的纳资源,约为锂元素的1000倍;钠离子电池产业化后成本较低;钠电池的负极可以用金属铝箔作为集流体,双铝集流体不存在过放电问题(更安全)。按照正极材料、负极材料、电解液、隔膜、集流体等成本预估,钠离子电池的成本比锂离子电池的成本减少30%~40%。

来源:中泰证券研报

  由于钠元素储备更加丰富,因此钠离子电池在成本上具备优势。中信证券指出,钠离子地壳丰度约为2.36%,远高于锂离子的0.002%;钠离子化合物价格稳定且低廉,约250元/吨,相比之下电池级碳酸锂价格由2021年初的5万元/吨涨至8.55万元/吨,波动很大。

  光大证券研报指出,钠离子电池大规模商用后,会具有较大的成本优势,可以有效降低电池的成本。

  钠离子的商业化潜力大,但材料研发充满困难。宁德时代研究院副院长黄起森表示,锂离子半径更小,可以自由通过石墨负极,而钠离子是个大胖子,这就意味着在电池的运行过程中,钠离子在材料中的嵌入和脱出对材料的结构稳定性和动力学提出了更高的要求,需要研究新的材料,符合电池的循环和整体指标。

  此次发布会并未介绍钠离子电池成本价格。不过,宁德时代创始人曾毓群曾公开提到,钠离子电池不是一出来就很便宜,因为目前整个供应链很小,成本比锂电池贵。

掘金新赛道,将推电池集成混用

  宁德时代总部位于福建宁德,2011年成立,2018年仅用24天就完成上市,3年时间成为首家万亿市值的科创板企业。

  宁德时代布局钠离子电池和车企的选择分不开,中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2021年5月,我国动力电池产量共计13.8GWh。其中,磷酸铁锂电池5月产量为8.8GWh,占总产量63.6%,磷酸铁锂电池的产量自2018年以来首次反超三元锂电池。

  乘联会秘书长崔东树表示,动力电池占整车成本的四成左右,成本是车企考虑的主要因素。三元锂电池成分包含钴等贵金属,生产成本较高。

  据韩国能源市场分析公司SNE Research于29日发布的调查结果显示,中国电池巨头宁德时代(CATL)以29.9%的市占率排名第一,已连续4年蝉联动力电池装机量第一。

  世纪证券研报显示,宁德时代为动力电池配套车型最多的锂电池厂商,2020年工信部公布的新能源车型目录共有6800余款,其中3400余款由宁德时代配套动力电池,占比达到50%。

  钠离子电池的推广将极大地节约成本。

  黄起森在发布会上透露,宁德时代预计2023年形成一条完整的钠离子电池商业化路线,预计将推出AB电池系统集成,把钠离子电池与锂离子电池的集成混合共用。

  据悉,电池集成混用是指通过将钠离子电池与锂离子电池同时集成到同一个电池系统中,并按照一定的比例和排列进行混搭,串联、并联集成,再通过BMS的精准算法进行不同电池体系的均衡控制,可以实现取长补短,既弥补了钠离子电池在现阶段的能量密度短板,也发挥出了它高功率、低温性能的优势,这样的锂-钠电池系统,可适配更多应用场景。

  宁德时代表示,第一代钠离子电池已开始与车企和储能客户进行商业化合作。

钠离子电池概念股起飞

  宁德时代受益于钠离子电池面世,股价持续攀升。其实从3月下旬开始,大单净量资金就开始了持续流入的状态,这也推动了股价的稳步上涨。截至7月30日,宁德时代股价收报560.4元,总市值12818亿元。5月以来,该股股价涨幅超41%,而相比今年最低的280元左右的股价,涨幅已经超过100%。

  在宁德时代正式推出钠离子电池前,产业内已围绕着钠离子电池进行了多重的研究和讨论,多家A股公司也对钠离子电池产业链进行了提前布局。

  根据同花顺iFinD数据,上市公司中与钠离子电池相关的有15家。截至7月30日收盘,钠离子电池概念股A股市值合计1.6万亿元,其中宁德时代占了1.28万亿元。7月以来概念股涨幅超过沪指,圣阳股份涨幅达到76%,鹏辉能源达到54%,山东章鼓涨幅超过46%。

钠离子概念股7月涨幅。数据来源:同花顺iFinD

  概念股中,中盐化工的2020年金属钠产能为6.5万吨,占全球产能的40.5%,规模与技术优势处于行业领先位置。公司还有氯酸钠产能16万吨,占国内产能的25%。

  华阳股份4月份发布公告称,全资子公司新阳能源拟投资新建“钠离子电池正极材料千吨级生产项目”“钠离子电池负极材料千吨级生产项目”两个项目,总投资合计1.4亿元。

  南风化工开发的运城盐湖是世界第三大硫酸钠型内陆湖泊,其硫酸钠储量达8000多万吨,产销量世界最大,溶融硫酸钠可以获得金属钠,公司去年底还与清华大学合作发明碳纳米管手机电池。

机构:钠离子电池的应用不改碳酸锂中长期高景气周期

  多家市场机构判断,钠离子电池未来主要的应用场景在储能、低速新能源车、小动力等领域,目前还无法实现对锂电池的完全替代。

  中泰证券预测,假设在2025年储能需求达到90GWh,钠离子电池在渗透率达到30%-80%,则碳酸锂需求量约减少1.70万吨-4.54万吨,而碳酸锂届时的总需求量将达到100万吨以上,钠离子电池的应用不改碳酸锂中长期高景气周期。

  中信证券指出,预计宁德时代发布的钠离子电池技术不会改变今明两年锂供应紧张的局面。澳洲锂精矿转变为现货竞价销售引发价格大幅上涨的风险更值得重视,锂价预计将涨至更高水平,拥有本土锂资源保障和一体化产业链布局的企业将显著受益。

  据中科海钠测算,受益于更低的材料成本,钠离子电池较锂离子电池成本通常低30%-40%。有机构分析,钠离子电池目前仍处于产业化初期,在电池的能量密度上存在短板,但长期来看,预计到2025年,国内钠离子电池潜在应用场景的需求量为123GWh,对应537亿元左右的市场空间。

  近期,国家发展改革委、国家能源局近日发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出,要加快钠离子电池等技术开展规模化试验示范。业内人士普遍认为,这是推动钠离子电池产业化加快发展的重要信号。

  多家券商分析称,未来钠离子电池将对锂离子电池、铅酸电池等成熟的储能技术形成一定的补充。同时,随着宁德时代等多家公司的入局,整个钠离子电池产业链有望充分受益。

  中信证券研报指出,宁德时代率先发布第一代钠离子电池,能量密度等性能、AB结构创新等超出市场预期,彰显公司极强的创新能力,引领产业发展。全球汽车电动化趋势确定,高端动力电池持续紧缺,同时全球储能市场临近爆发,公司作为全球大型电池龙头,充分享受行业爆发成长。能源变革带来的市场空间巨大,公司成长确定性高,具备长期配置价值。考虑到公司业务高成长性,给予公司2023年65倍PE估值,对应市值17550亿元,目标价754元/股,继续推荐,维持“买入”评级。

大众报业·风口财经综合整理,素材来源:中新经纬、财联社、证券时报、中国证券报、同花顺等

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